帶有端面軟金屬膜的連續(xù)擠壓機(jī)的擠壓輪及側(cè)輪機(jī)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及連續(xù)擠壓機(jī)和連續(xù)包覆機(jī)及其配件，一種連續(xù)擠壓機(jī)連續(xù)包覆機(jī)用擠壓輪及側(cè)輪裝置，旋轉(zhuǎn)擠壓輪及側(cè)輪內(nèi)表面有冷卻水對(duì)擠壓輪和側(cè)輪進(jìn)行冷卻，為了增加摩擦傳動(dòng)能力和增加擠壓輪端面和側(cè)輪端面的換熱效果，在擠壓輪與側(cè)輪接觸端面施加一層在主軸軸向預(yù)緊壓力作用下能發(fā)生塑性變形的軟金屬膜，該軟金屬膜使得擠壓輪和側(cè)輪端面在主軸預(yù)緊壓力作用下通過(guò)該軟金屬層達(dá)到完全接觸，通過(guò)與擠壓輪端面完全接觸的側(cè)輪來(lái)對(duì)擠壓輪端面進(jìn)行冷卻。本實(shí)用新型改變擠壓輪的熱流走向及溫度分布，減少擠壓輪內(nèi)外表面的溫度差，進(jìn)而降低擠壓輪因溫度分布不均勻?qū)е碌臏囟葢?yīng)力，提高擠壓輪的使用壽命，同時(shí)還提高了擠壓輪通過(guò)端面摩擦承受載荷的能力。
【專(zhuān)利說(shuō)明】帶有端面軟金屬膜的連續(xù)擠壓機(jī)的擠壓輪及側(cè)輪機(jī)構(gòu)
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0002]本實(shí)用新型涉及連續(xù)擠壓機(jī)和連續(xù)包覆機(jī)及其配件，連續(xù)擠/包覆壓機(jī)主要用于有色金屬的連續(xù)擠壓和連續(xù)包覆，也用于電線電纜行業(yè)的線纜制造。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]連續(xù)擠壓機(jī)和連續(xù)包覆機(jī)工作原理為:擠壓輪由電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，金屬桿坯進(jìn)入擠壓輪輪槽，由于輪槽槽壁的摩擦力作用，金屬桿坯被牽引到由擠壓輪和腔體形成的弧形擠壓腔內(nèi)，在摩擦力產(chǎn)生的高壓和高溫作用下，金屬桿坯通過(guò)?？跀D出，形成管材、型材產(chǎn)品或者電纜包覆產(chǎn)品。
[0005]由于工作時(shí)擠壓輪受到擠壓力作用的同時(shí)，擠壓輪溝槽附近及擠壓輪外表面還處于高溫狀態(tài)，同時(shí)為了控制擠壓溫度，擠壓輪內(nèi)部進(jìn)行通水冷卻。擠壓輪受力狀況十分復(fù)雜，不但受到擠壓力的作用，還受到主軸預(yù)緊壓力的作用，同時(shí)由于擠壓輪溫度分布極不均勻，會(huì)導(dǎo)致巨大的溫度應(yīng)力。擠壓輪在工作一段時(shí)間后，會(huì)從內(nèi)表面向外表面逐漸開(kāi)裂，當(dāng)完全裂開(kāi)時(shí)，擠壓輪報(bào)廢，這是擠壓輪報(bào)廢的主要方式之一。擠壓輪是連續(xù)擠壓生產(chǎn)過(guò)程中的主要易損件，其成本占到連續(xù)擠壓工裝模具總成本的30%以上。因此有必要采取技術(shù)措施來(lái)提高擠壓輪的壽命，降低生產(chǎn)成本。
[0006]擠壓輪做為主軸系統(tǒng)的一個(gè)核心部件，與側(cè)輪、主軸相互配合、關(guān)聯(lián)，因此提高擠壓輪使用壽命，應(yīng)綜合考慮這個(gè)力學(xué)系統(tǒng)。側(cè)輪作為一個(gè)與擠壓輪直接接觸的零件，通過(guò)摩擦傳動(dòng)來(lái)傳遞主電機(jī)所發(fā)出的扭矩，同時(shí)承受擠壓輪所傳遞給側(cè)輪的徑向負(fù)荷和切向負(fù)荷，并與擠壓輪之間進(jìn)行熱傳導(dǎo)，側(cè)輪與擠壓輪接觸表面狀態(tài)和結(jié)構(gòu)也決定擠壓輪的受力狀態(tài)和溫度分布。
[0007]傳統(tǒng)連續(xù)擠壓機(jī)的擠壓輪和側(cè)輪，為一個(gè)采用熱作模具鋼經(jīng)熱處理后，通過(guò)所有尺寸精加工，形成一個(gè)圓環(huán)狀零件，擠壓輪和側(cè)輪表面狀態(tài)都為精加工后的鋼的狀態(tài)。
[0008]在傳統(tǒng)的擠壓輪側(cè)輪結(jié)構(gòu)中，為了安裝精確定位和彌補(bǔ)摩擦傳遞機(jī)械載荷不足，通常在擠壓輪、側(cè)輪內(nèi)表面設(shè)計(jì)制造一對(duì)止口，這個(gè)止口在裝配后，有一個(gè)圓柱表面是無(wú)約束的自由表面，因此在受力后,該表面產(chǎn)生較大的應(yīng)力。
[0009]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0010]本實(shí)用新型的目的是解決擠壓輪、主軸的使用壽命低，且連續(xù)擠壓包覆生產(chǎn)線的運(yùn)行成本高的問(wèn)題，提供一種帶有端面軟金屬膜的連續(xù)擠壓機(jī)的擠壓輪及側(cè)輪機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，改變擠壓輪受力狀態(tài)和擠壓輪溫度分布，降低擠壓輪危險(xiǎn)破壞點(diǎn)的應(yīng)力值，進(jìn)而提高擠壓輪的使用壽命。
[0011]本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是:帶有端面軟金屬膜的連續(xù)擠壓機(jī)的擠壓輪及側(cè)輪機(jī)構(gòu)，包括擠壓輪和側(cè)輪，擠壓輪兩側(cè)分別安裝側(cè)輪，在擠壓輪與側(cè)輪接觸端面之間設(shè)置的軟金屬膜，該軟金屬膜通常為鋁、銅或者鋁合金、銅合金，但不限于鋁、銅或者鋁合金、銅合金，該軟金屬膜的厚度為0.001到0.3毫米。
[0012]所述軟金屬膜是噴涂或者鍍?cè)跀D壓輪與側(cè)輪接觸的端面上的軟金屬層，或者是噴涂或者鍍?cè)趥?cè)輪與擠壓輪接觸的端面上的軟金屬層，或者是在擠壓輪和側(cè)輪相互接觸的端面中間設(shè)置一個(gè)軟金屬墊片。
[0013]所述擠壓輪上開(kāi)設(shè)有環(huán)形止口，側(cè)輪上設(shè)有與環(huán)形止口裝配的環(huán)形凸，環(huán)形止口的位置設(shè)置在離擠壓輪內(nèi)表面10-30毫米的位置上。
[0014]所述擠壓輪內(nèi)表面設(shè)置有傳動(dòng)用的鍵，或者在擠壓輪與側(cè)輪端面有傳動(dòng)銷(xiāo)。
[0015]本實(shí)用新型為了改變擠壓輪的溫度分布，減少擠壓輪內(nèi)外表面的溫度差，進(jìn)而降低擠壓輪因溫度分布不均勻?qū)е碌臏囟葢?yīng)力。在擠壓輪和側(cè)輪相互接觸的端面，在擠壓輪端面或者側(cè)輪端面噴涂一層軟金屬膜，或者在擠壓輪端面和側(cè)輪端面之間設(shè)置一個(gè)有色金屬墊片，通過(guò)主軸軸向預(yù)緊力，將該軟金屬膜壓變形，使得該軟金屬膜可以與擠壓輪和側(cè)輪完全接觸，提高實(shí)際導(dǎo)熱面積，通過(guò)擠壓輪與側(cè)輪端面熱傳導(dǎo)的熱量增加，降低擠壓輪高溫區(qū)域的溫度。
[0016]采取上述措施后，不但提高了擠壓輪內(nèi)表面的溫度，還降低了擠壓輪外表面的溫度，這樣大大降低了擠壓輪內(nèi)外表面溫度差，降低溫度分布的不均勻性，進(jìn)而降低了溫度應(yīng)力，有效提聞擠壓輪的使用壽命。
[0017]在擠壓輪和側(cè)輪相互接觸的端面，增加一個(gè)軟金屬膜，還可以有效提高擠壓輪與側(cè)輪之間的摩擦系數(shù)。由于整個(gè)連續(xù)擠壓的主軸系統(tǒng)是通過(guò)主軸對(duì)擠壓輪及側(cè)輪施加軸向預(yù)緊壓力，通過(guò)摩擦力來(lái)承受機(jī)械載荷，因此在擠壓輪和側(cè)輪端面增加一個(gè)軟金屬膜(例如鋁或者銅)，可提高擠壓輪和側(cè)輪間的端面摩擦系數(shù)，使得擠壓輪承受機(jī)械載荷能力進(jìn)一步提高，進(jìn)而提高擠壓輪的使用壽命，同時(shí)由于摩擦系數(shù)得到提高，靠摩擦傳動(dòng)已經(jīng)足以承受連續(xù)擠壓的負(fù)荷，可以免除傳統(tǒng)連續(xù)擠壓機(jī)主軸系統(tǒng)的傳動(dòng)花鍵或者傳動(dòng)銷(xiāo)，不但減少擠壓輪的應(yīng)力集中，還降低了制造成本。
[0018]本實(shí)用新型將止口的位置從擠壓輪和側(cè)輪的內(nèi)表面移動(dòng)到距離內(nèi)表面10到30mm的位置，這樣擠壓輪和側(cè)輪裝配在一起，止口的所有圓柱面都有約束，以此來(lái)降低擠壓輪內(nèi)表面的應(yīng)力，提高擠壓輪的使用壽命。
[0019]【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0020]圖1是本實(shí)用新型擠壓輪及側(cè)輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2是本實(shí)用新型擠壓輪結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
[0022]圖3是本實(shí)用新型擠壓輪側(cè)視圖。
[0023]圖4是本實(shí)用新型側(cè)輪結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0024]圖5是本實(shí)用新型圖4側(cè)輪A側(cè)向視圖。
[0025]圖6是帶有端面?zhèn)鲃?dòng)銷(xiāo)的擠壓輪、側(cè)輪結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖7是帶有傳動(dòng)鍵的擠壓輪、側(cè)輪示結(jié)構(gòu)意圖。
[0027]圖中:1擠壓輪；2擠壓輪內(nèi)表面；3冷卻水；4環(huán)形止口 ；5側(cè)輪；6側(cè)輪與擠壓輪接觸的端面；7軟金屬膜；8環(huán)形凸；9擠壓輪與側(cè)輪接觸的端面；10端面銷(xiāo)；11鍵；12芯軸。
[0028]【具體實(shí)施方式】:
[0029]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，但本實(shí)用新型并不局限于具體實(shí)施例。
[0030]實(shí)施例1
[0031]如圖1所示，一種帶有端面軟金屬膜的連續(xù)擠壓機(jī)的擠壓輪及側(cè)輪機(jī)構(gòu)，包括擠壓輪和側(cè)輪，擠壓輪兩端裝配側(cè)輪，擠壓輪I為熱作模具鋼制造，在經(jīng)過(guò)熱處理后進(jìn)行精密機(jī)械加工，使得擠壓輪幾何尺寸達(dá)到設(shè)計(jì)要求，在擠壓輪內(nèi)表面2半徑向外10毫米的位置，在擠壓輪兩側(cè)端面各有一個(gè)環(huán)形止口 4，該環(huán)形止口 4的尺寸與側(cè)輪5上的環(huán)形凸8的尺寸臺(tái)相互配合，起到擠壓輪安裝定位和承受徑向負(fù)荷的作用。
[0032]在圖2中，側(cè)輪5在經(jīng)過(guò)熱處理后進(jìn)行精密機(jī)械加工，使得側(cè)輪的幾何尺寸達(dá)到設(shè)計(jì)要求，然后在側(cè)輪與擠壓輪接觸的端面6上噴涂一層軟金屬膜7 (—般為鋁或者銅)。該軟金屬膜7，應(yīng)具有與鋼較大的摩擦系數(shù)，同時(shí)具有比鋼更好的導(dǎo)熱系數(shù)。這一軟金屬膜的厚度應(yīng)該小于0.5毫米。
[0033]在圖3中，擠壓輪與側(cè)輪裝配在一起時(shí)，應(yīng)保持?jǐn)D壓輪與側(cè)輪接觸的端面9和側(cè)輪軟金屬膜7的端面沒(méi)有任何油污，以保證擠壓輪和側(cè)輪之間有足夠大的摩擦系數(shù)和良好的熱傳導(dǎo)性能。
[0034]實(shí)施例2
[0035]如圖1所示，帶有端面軟金屬膜的連續(xù)擠壓機(jī)的擠壓輪及側(cè)輪機(jī)構(gòu)，包括擠壓輪和側(cè)輪，擠壓輪兩端裝配側(cè)輪，擠壓輪結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1中相同，側(cè)輪與實(shí)施例1不同的是不帶軟金屬膜，在擠壓輪和側(cè)輪中間設(shè)置有色金屬墊片，例如0.1mm的鋁墊片或者0.1mm的銅墊片。工作時(shí)，在擠壓輪I的內(nèi)表面2上，有流動(dòng)的冷卻水3。
[0036]使用時(shí)，在圖6中，對(duì)于載荷特重的連續(xù)擠壓機(jī)，在驅(qū)動(dòng)側(cè)，擠壓輪I與側(cè)輪5之間還增加了一個(gè)可以傳遞扭矩的端面銷(xiāo)10，一般采用8個(gè)在圓周方向均勻分布的傳動(dòng)銷(xiāo)。
[0037]在圖7中，對(duì)于載荷特重的連續(xù)擠壓機(jī)，在擠壓輪I與芯軸12之間還增加了一個(gè)可以傳遞扭矩的鍵11，鍵11可以是花鍵、圓柱鍵、矩形平鍵等任何形式的鍵。
【權(quán)利要求】
1.帶有端面軟金屬膜的連續(xù)擠壓機(jī)的擠壓輪及側(cè)輪機(jī)構(gòu)，包括擠壓輪和側(cè)輪，擠壓輪兩側(cè)分別安裝側(cè)輪，其特征在于:在擠壓輪與側(cè)輪接觸端面之間設(shè)置軟金屬膜，該軟金屬膜為鋁、銅或者鋁合金、銅合金，該軟金屬膜的厚度為0.0Ol到0.3毫米。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有端面軟金屬膜的連續(xù)擠壓機(jī)的擠壓輪及側(cè)輪機(jī)構(gòu)，其特征是:所述軟金屬膜是噴涂或者鍍?cè)跀D壓輪與側(cè)輪接觸的端面上的軟金屬層，或者是噴涂或者鍍?cè)趥?cè)輪與擠壓輪接觸的端面上的軟金屬層，或者在擠壓輪和側(cè)輪相互接觸的端面中間設(shè)置一個(gè)軟金屬墊片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶有端面軟金屬膜的連續(xù)擠壓機(jī)的擠壓輪及側(cè)輪機(jī)構(gòu)，其特征是:所述擠壓輪上開(kāi)設(shè)有環(huán)形止口，側(cè)輪上設(shè)有與環(huán)形止口裝配的環(huán)形凸，環(huán)形止口的位置設(shè)置在離擠壓輪內(nèi)表面10-30毫米的位置上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶有端面軟金屬膜的連續(xù)擠壓機(jī)的擠壓輪及側(cè)輪機(jī)構(gòu)，其特征是:所述擠壓輪內(nèi)表面設(shè)置有傳動(dòng)用的鍵，或者在擠壓輪與側(cè)輪端面有傳動(dòng)銷(xiāo)。
【文檔編號(hào)】B21C23/21GK204122504SQ201420185955
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月17日
【發(fā)明者】劉元文, 閆志勇, 宋寶韞 申請(qǐng)人:大連康豐科技有限公司